(57)【要約】【課題】高い廃水処理能力を有するとともに、設備コストが低廉で、メンテナンスも容易な活性汚泥処理システムを提供する。【解決手段】生物反応槽３内に沈設され、傾斜管状の傾斜流路が複数本まとめてユニット化されており、それぞれの前記傾斜流路の傾斜上端部に吸引排水管が接続されてなる沈降管ユニット９を設け、沈降管ユニット９の吸引排水管１０を通して生物反応槽３内の水を吸引排水する吸引排水手段１２と、生物反応槽３内に貯水された廃水中の微生物の生育条件に関する水質パラメータを検出する水質検出手段１４と、水質検出手段１４が検出する水質パラメータに基づき、生物反応槽３内の廃水の水質パラメータが所定の範囲内となるように吸引排水手段による吸引流量を制御する制御手段１６を備えた構成とした。【選択図】        図１
2006218435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物により廃水中の有機物を分解・除去することにより廃水浄化を行う活性汚泥処理システムであって、
微生物による廃水中の有機物の分解を行う生物反応槽；
前記生物反応槽内に沈設されており、傾斜管状の傾斜流路が複数本まとめてユニット化されており、それぞれの前記傾斜流路の傾斜上端部に吸引排水管が接続されてなる沈降管ユニット；
前記沈降管ユニットの前記吸引排水管を通して前記生物反応槽内の水を吸引排水する吸引排水手段；
前記生物反応槽内に貯水された廃水中の微生物の生育条件に関する水質パラメータを検出する水質検出手段；
及び、前記水質検出手段が検出する水質パラメータに基づき、前記生物反応槽内の廃水の水質パラメータが所定の範囲内となるように前記吸引排水手段による吸引流量を制御する制御手段；
を備えていることを特徴とする活性汚泥処理システム。
【請求項２】
前記生物反応槽に対して、複数の前記沈降管ユニットが脱着可能に沈設されていることを特徴とする請求項１記載の活性汚泥処理システム。
【請求項３】
前記吸引排水管から吸引排水される排水の汚染度を検出する排水汚染度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記排水汚染度検出手段により検出される排水の汚染度が所定の閾値以下となるように、吸引排水を行う前記沈降管ユニットの傾斜流路の本数又は前記吸引排水手段による吸引流量を制御すること
を特徴とする請求項１又は２記載の活性汚泥処理システム。
【請求項４】
前記吸引排水手段は吸引ポンプであり、
前記制御手段は、前記吸引ポンプの回転数を制御することにより前記吸引排水手段による吸引流量を制御するものであること
を特徴とする請求項１乃至３の何れか一記載の活性汚泥処理システム。
【請求項５】
前記吸引排水管に設けられた流量調節弁を備えており、
前記制御手段は、前記流量調節弁の開度を制御することにより、前記吸引排水手段による吸引流量を制御するものであること
を特徴とする請求項１乃至４の何れか一記載の活性汚泥処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水処理場において、微生物の働きを利用して廃水中の生物化学的酸素要求量（Biochemical Oxygen Demand：以下「ＢＯＤ」という。）の削減及び脱窒を行う活性汚泥処理システムに関し、特に、硝化・脱窒槽におけるＢＯＤ濃度制御が可能であり、かつ低コストでコンパクトに構成することが可能な活性汚泥処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
下水処理場においては、廃水を活性汚泥により処理する活性汚泥処理システムが使用されている。図７は従来の活性汚泥処理システムの構成を表すブロック図である。従来からある標準的な活性汚泥処理システム１００は、上流側から、沈砂池１０２、最初沈澱池１０３、生物反応槽１０４、最終沈澱池１０５、及び塩素混和池１０６を備えている。
【０００３】
下水道などから流入する廃水は、まず沈砂池１０２に流入する。沈砂池１０２では、ポンプの摩擦や損傷を防ぐため、廃水の流速を緩めて廃水中の土砂等を沈澱除去する。次に、土砂等が除去された廃水は、最初沈澱池１０３に流入する。最初沈澱池１０３は、活性汚泥法などの処理に先立って、下水中の浮遊物をできるだけ除去して、以後の処理施設の付加を軽減させるために設けられている。最初沈澱池１０３においては、約２時間程度かけて、重力沈降により廃水中に含まれる沈澱可能な物質を沈澱除去する。
【０００４】
最初沈澱池１０３を通過した廃水は、生物反応槽１０４に流入する。生物反応槽１０４では、廃水と好気性・嫌気性微生物を多量に含んだ活性汚泥を混ぜ、嫌気-無酸素-好気状態で微生物や細菌の働きにより、約６〜８時間かけて有機物、窒素、燐を分解・浄化する。このように、生物反応槽１０４内の水中に微生物を浮遊させて水中の汚染物を分解・浄化する方法は浮遊微生物法と呼ばれる。最初沈澱池１０３を通過した処理水と活性汚泥の混合液は、最終沈澱池１０５に送られる。最終沈澱池１０５では、生物反応槽１０４から流出した混合液を沈澱により、清澄水（処理水）と汚泥とに分離する。分離された処理水は塩素混和池１０６に送られ、ここで次亜塩素酸ナトリウムを加え十分に混ぜあわせて消毒される。そして、放流渠に放流される。一方、最終沈澱池１０５で分離された汚泥は、その一部は排出され、残りは生物反応槽１０４に戻される。
【０００５】
ここで、生物反応槽１０４は、従来はＢＯＤを低減させることに主眼をおいて設計されていた。従って、従来、廃水中の窒素成分が完全に硝化されない場合が多かった。ここで、「硝化」とは、硝化菌（亜硝酸化菌及び硝酸化菌）による生物学的硝化、すなわち、アンモニア態窒素を亜硝酸態窒素又は硝酸態窒素に酸化することをいう。従来の多くの生物反応槽１０４では、廃水中に含まれる全アンモニア態窒素の３〜８割を硝化するに止まり、残りはそのまま排水される場合が多かった。これを完全に硝化させようとすると、生物反応槽１０４の水理学的滞留時間（hydraulic retention time：ＨＲＴ）を１２〜１６時間とする必要があり、システムの廃水処理能力を大幅に犠牲にすることとなる。
【０００６】
すなわち、生物反応槽１０４において硝化に用いられる硝化菌には、亜硝酸化菌と硝酸化菌とがあるが、亜硝酸化菌は淡水では約１日で１分裂、硝酸化菌は約２日で１分裂の増殖速度であることが知られており、増殖速度が極めて遅い。また、これらの硝化菌を生物反応槽１０４内で増殖させるため、必然的に生物反応槽１０４内での汚泥滞留時間（sludge retention time：ＳＲＴ）を長期化する必要があるのである。
【０００７】
また、廃水処理能力を確保するために生物反応槽１０４を大きくすると、設備が大規模化して広い敷地を要し、処理コストも高くなる。
【０００８】
そこで、生物反応槽１０４における硝化処理速度を向上させる技術について様々な研究開発がされている。上記従来の活性汚泥処理システム１００による廃水処理方法を改良したものとして、分離膜廃水処理法、固定化微生物法等が知られている（非特許文献１参照）。
【０００９】
分離膜廃水処理法は、分離膜を用いて生物反応槽内の処理水と活性汚泥の混合液から処理水を分離する方法である。図８は分離膜廃水処理法における生物反応槽回りの構成を表す図である。分離膜廃水処理法では、生物反応槽１１１の槽内に分離膜装置１１３を浸漬した状態で設置する。そして、吸引ポンプ１１２により分離膜装置１１３で濾過された清澄水（処理水）を排水するものである。この方法によれば、最終沈澱池が不要となるためシステム全体を小型化することができる。また、処理水の水質が安定するとともに、生物反応槽１１１内から汚泥が排出されることがないので生物反応槽１１１内の活性汚泥浮遊物質（Mixed Liquor Suspended Solids：以下「ＭＬＳＳ」という。）を高濃度にすることができる。その結果、硝化菌の濃度が高くなり短時間で硝化処理を行うことが可能となる。
【００１０】
一方、固定化微生物法では、硝化菌を微生物固定化担体に担持させ、硝化菌が生物反応槽の外に流出することを防止し硝化効率を高める方法である。固定化微生物法は、微生物固定化担体の種類によって包括固定化方法及び結合固定化方法の２種類に分けられる。包括固定化方法は微生物をＰＥＧ（ポリエチレングリコール）ペレット等のゲルの微細な格子構造内部に取り込み固定化するものである。また、結合固定化方法は水に不溶性の担体に微生物を付着、または保持させるもので、通常生物反応槽内で活性汚泥処理しながら生物膜を形成させるものである。何れの方法も、従来の浮遊微生物法に、微生物を固定した担体を添加し、流動床型の生物反応床の機能を付加したものである。
【００１１】
図９は微生物包括固定化法における生物反応槽回りの構成を表す図である。この方法では、脱窒槽１１５ａと硝化槽１１５ｂとに区切られた生物反応槽１１５の硝化槽１１５ｂ内に、硝化菌が担持された包括固定化担体１１７を多数投入する。包括固定化担体１１７は、ＰＥＧ中に硝化菌を固定し３ｍｍ角程度の大きさのペレット状にしたものを、硝化槽１１５ｂ内に浮遊させて用いる。包括固定化担体１１７の硝化槽１１５ｂ外への流出を防止するため、硝化槽１１５ｂの排水口にはスクリーンが設けられている。これにより、硝化槽１１５ｂ内には硝化菌が高濃度に維持されるため硝化反応が速く進み、滞留時間が６〜８時間で処理水のＢＯＤを５ｍｇ／ｌ以下に抑えることができる。
【非特許文献１】福田文治，「初歩から学ぶ水処理技術」，初版，株式会社工業調査会，２００２年４月２０日，ｐｐ．１４７−１６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記分離膜廃水処理法による活性汚泥処理システムでは、分離膜装置１１３が高価であり、廃水処理コストが高くなるという問題がある。また、分離膜装置１１３における分離膜の目詰まりを防止するため、定期的に逆洗を行ったり引き上げて洗浄したりする必要があり、メンテナンスに多くの労力を要する。
【００１３】
また、分離膜廃水処理法では、微生物反応槽内の活性汚泥は分離膜装置１１３を通過することができないので、活性汚泥は微生物反応槽内に蓄積し続ける。すなわち、微生物反応槽内の活性汚泥濃度を維持し又は高めることはできるが減らすことができない。従って、微生物反応槽内のＭＬＳＳ濃度を微生物の繁殖に最適な状態に維持するために、別途、余剰汚泥を排出する汚泥排出設備や汚泥処理設備が必要となる。
【００１４】
また、上記固定化微生物法による活性汚泥処理システムでは、微生物固定化担体のコストが高くつく。すなわち、微生物固定化担体は、機械曝気に耐え得る強度を持つように構成されていると雖も、ある期間が経てば消耗する。従って、定期的に微生物固定化担体を補充し続ける必要があり、コストが高くつく。また、廃水の処理速度を速くすると、微生物固定化担体の外の硝化菌は微生物反応槽から流出して減少し、硝化速度が低下する。従って、分離膜廃水処理法に比べて廃水処理能力の限界が低い。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、分離膜廃水処理法と同様に高い廃水処理能力を有するとともに、設備コストが低廉で、メンテナンスも容易な活性汚泥処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る活性汚泥処理システムの第１の構成は、微生物により廃水中の有機物を分解・除去することにより廃水浄化を行う活性汚泥処理システムであって、微生物による廃水中の有機物の分解を行う生物反応槽；  前記生物反応槽内に沈設されており、傾斜管状の傾斜流路が複数本まとめてユニット化されており、それぞれの前記傾斜流路の傾斜上端部に吸引排水管が接続されてなる沈降管ユニット；  前記沈降管ユニットの前記吸引排水管を通して前記生物反応槽内の水を吸引排水する吸引排水手段；  前記生物反応槽内に貯水された廃水中の微生物の生育条件に関する水質パラメータを検出する水質検出手段；  及び、前記水質検出手段が検出する水質パラメータに基づき、前記生物反応槽内の廃水の水質パラメータが所定の範囲内となるように前記吸引排水手段による吸引流量を制御する制御手段；を備えていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、生物反応槽内の廃水（処理水と活性汚泥との混合液）は、沈降管ユニットの傾斜流路を通る間に、汚泥と清澄水（処理水）に沈降分離される。分離された処理水は、吸引排水管から生物反応槽外へ排水される。また、分離された汚泥は、傾斜流路底部に沿って流動し、生物反応槽内に戻される。生物反応槽内の微生物は活性汚泥に付着して生息しているので、これにより、微生物の系外への流出が抑えられ、生物反応槽内の微生物濃度を大幅に高めることができる。従って、分離膜廃水処理法と同様に高い廃水処理能力を有する。
【００１８】
生物反応槽内の混合液の水質パラメータは、制御手段が沈降管ユニットからの処理水の引き抜き流量を制御することにより調整される。すなわち、水質パラメータとして、例えばＭＬＳＳ濃度が大きくなりすぎた場合、制御手段は吸引排水手段の吸引流量を大きくし、又は処理水を吸引する沈降管ユニットの傾斜流路の数を減らす制御を行えば、余剰汚泥を生物反応槽の系外へ処理水とともに排出することができる。これにより、生物反応槽から余剰汚泥を排出する設備を別途設置する必要がなくなり、システムを小規模化することができる。
【００１９】
また、余剰汚泥を生物反応槽の系外へ処理水とともに排出する場合、処理水中のＭＬＳＳの濃度を希薄化するようにすれば、排出する余剰汚泥の処理設備を別途設ける必要もなくなり、設備を更に小規模化することが可能となる。
【００２０】
また、沈降管ユニットは、複数の傾斜流路が並設された筒体であるため、分離膜のように目詰まりを起こすことはない。また、沈降分離される活性汚泥は重力によって傾斜流路から自然に排出されるため、分離膜のように逆洗も必要がなく、掃除、修理等のメンテナンスも容易である。
【００２１】
ここで、水質検出手段としては、水質パラメータとして、ＭＬＳＳ、ＤＯ（Dissolved oxygen：溶存酸素）、濁度、リン濃度等を検出するセンサを使用することができる。吸引排水手段には、吸引ポンプなどを使用することができる。
【００２２】
本発明に係る活性汚泥処理システムの第２の構成は、前記第１の構成において、前記生物反応槽に対して、複数の前記沈降管ユニットが脱着可能に沈設されていることを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、沈降管ユニットは脱着可能であるため、廃水の流入量に応じて沈降管ユニットを増減させることができる。すなわち、降雨時には沈降管ユニットを増設して処理能力を高め、降雨時以外には沈降管ユニットを減らし、メンテナンスを容易化することができる。
【００２４】
本発明に係る活性汚泥処理システムの第３の構成は、前記第１又は２の構成において、前記吸引排水管から吸引排水される排水の汚染度を検出する排水汚染度検出手段を備え、前記制御手段は、前記排水汚染度検出手段により検出される排水の汚染度が所定の閾値以下となるように、吸引排水を行う前記沈降管ユニットの傾斜流路の本数又は前記吸引排水手段による吸引流量を制御することを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、上記汚染度の「所定の閾値」を、生物反応槽から流出する処理水の汚染度の許容値に設定しておくことにより、生物反応槽から許容される限度を超える活性汚泥が流出することを防止することができる。
【００２６】
ここで、汚染度検出手段としては、汚染度として、ＭＬＳＳ濃度、濁度、ＤＯ、ＢＯＤ等を検出するセンサを使用することができる。
【００２７】
本発明に係る活性汚泥処理システムの第４の構成は、前記第１乃至３の何れか一の構成において、前記吸引排水手段は吸引ポンプであり、前記制御手段は、前記吸引ポンプの回転数を制御することにより前記吸引排水手段による吸引流量を制御するものであることを特徴とする。
【００２８】
これにより、簡易な構成で吸引排水手段による吸引流量を制御することができる。
【００２９】
本発明に係る活性汚泥処理システムの第５の構成は、前記第１乃至４の何れか一の構成において、前記各沈降管ユニットの吸引排水管に設けられた流量調節弁を備えており、前記制御手段は、前記流量調節弁の開度を制御することにより、前記吸引排水手段による吸引流量を制御するものであることを特徴とする。
【００３０】
流量調節弁を使用することにより、簡易な構成で吸引排水手段による吸引流量を制御することができるとともに、使用する沈降管ユニットの吸引排水管の本数も調節することができる。沈降管を使用する場合、沈降管内部の処理懸濁水の流量は、懸濁粒子の沈降速度、沈降管の高さ、傾斜角度等により物理的に制限される。従って、吸引ポンプの吸引流量の調節のみでは、調節可能な吸引流量の範囲が制限される。そこで、流量調節弁を用いて使用する沈降管ユニットの吸引排水管の本数を制御できるようにすれば、調節可能な吸引流量の範囲が広がり、より適切な生物反応槽内の混合液の水質パラメータを制御することが可能となる。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように、本発明によれば、生物反応槽内において処理水と活性汚泥の混合水を分離する沈降管ユニットを設け、沈降管ユニットから吸引排水する吸引流量を制御する構成とすることで、分離膜廃水処理法と同様に高い廃水処理能力を有するとともに、設備コストが低廉で、メンテナンスも容易な活性汚泥処理システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００３３】
図１は本発明の実施例１に係る活性汚泥処理システムの構成を表す図である。この活性汚泥処理システム１は、上流から、最初沈澱池２、生物反応槽３、及び最終沈澱池４の３つの槽を備えている。
【００３４】
最初沈澱池２には、沈砂池（図示せず）において沈砂処理がされ、スクリーンによって粗大浮遊物(紙、綿、固形物)が除去された廃水（以下「原水」という。）が流入する。最初沈澱池２はこの原水から、沈殿可能な物質を、重力沈降によって、汚泥と上澄水とに沈殿分離する。沈降分離された汚泥は、最初沈澱池２から排出される。
【００３５】
生物反応槽３は、最初沈澱池２で沈降分離された上澄水と好気性・嫌気性微生物を多量に含んだ活性汚泥を混合し、嫌気−無酸素−好気状態で微生物や細菌の働きにより、有機物、窒素、燐を分解・浄化する槽である。最終沈澱池４は、生物反応槽３から流出する生物処理がされた水（以下「生物処理水」という。）を沈澱させて、処理水と汚泥を分離するための沈殿池である。最終沈澱池４で沈澱分離された処理水は、図７と同様に塩素混和池（図示せず）に送られて殺菌処理された後、放流渠に放水される。
【００３６】
最初沈澱池２と生物反応槽３とは導管５で接続されており、生物反応槽３と最終沈澱池４とは導管６で接続されている。導管５には、電磁式の流量調節弁である流入弁７、及び流入ポンプ８が設けられている。導管６は、生物反応槽３の側の端部付近が複数の支管６−１〜６−ｎに分岐している。各支管６−１〜６−ｎの先端部には、沈降分離ユニット９−１〜９−ｎが接続されている。それぞれの沈降分離ユニット９−１〜９−ｎと支管６−１〜６−ｎとは、ジョイント１０−１〜１０−ｎにより脱着可能な状態で接続されている。各沈降分離ユニット９−１〜９−ｎは、生物反応槽３の内部の混合水中に沈められている。また、各支管６−１〜６−ｎには、電磁式の流量調節弁である流出弁１１−１〜１１−ｎが設けられている。導管６には、各沈降分離ユニット９−１〜９−ｎを通して生物反応槽３から生物処理液を吸引排水する流出ポンプ１２が設けられている。
【００３７】
生物反応槽３の底部には、槽内の混合水に酸素供給を行う曝気管１３が設けられている。また、生物反応槽３の上部には、槽内の混合水のＭＬＳＳ濃度を測るＭＬＳＳセンサ１４が設置されている。また、導管６にも、導管６内を通過する生物処理水中のＭＬＳＳ濃度を測定するＳＳセンサ１５が設置されている。
【００３８】
流入ポンプ８、流出ポンプ１２、流入弁７、及び流出弁１１−１〜１１−ｎは、制御手段１６によって制御される。制御手段１６は、ＭＬＳＳセンサ１４，ＳＳセンサ１５により検出されるＳＳ濃度の値に基づいて、流入ポンプ８、流出ポンプ１２の回転数、又は流入弁７、及び流出弁１１−１〜１１−ｎの開度の制御を行う。
【００３９】
図２は、図１における沈降分離ユニット９−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）を表す図である。図２（ａ），（ｂ）は沈降分離ユニット９−ｉの第１の例の斜視図及び側面図、図２（ｃ），（ｄ）は沈降分離ユニット９−ｉの第２の例の斜視図及び側面図を示している。
【００４０】
沈降分離ユニット９−ｉは、複数の沈降分離管２０が積層一体化された構造を有する。沈降管２０の内部は、開口側から奥に向かって上方に傾斜した傾斜流路２０ａとなっている。傾斜流路２０ａの最奥部には、吸引排水管２１が接続されている。
【００４１】
このように、管状の傾斜流路２０ａを有する沈降管２０を使用することにより、傾斜流路２０ａは、曝気による生物反応槽３内の対流から或る程度隔離され、安定した流れとなる。そのため、生物反応槽３内の混合水を容易に活性汚泥と清澄水（生物処理水）とに分離することが可能となる。
【００４２】
以上のように構成された本実施例に係る活性汚泥処理システム１について、以下その動作を説明する。
【００４３】
図３は実施例１に係る活性汚泥処理システムの制御手段の動作を表すフローチャートである。以下の説明においては、生物反応槽３内のＭＬＳＳ濃度をρｓ、流出側の導管６内の懸濁物質濃度（Suspended Solids density：以下「ＳＳ濃度」という。）をρｐ、生物反応槽３内の混合水において微生物の繁殖に最適なＭＬＳＳ濃度の範囲をρ１〜ρ２、生物処理液におけるＳＳ濃度の最大許容値をρ３と記す。
【００４４】
まず、制御手段１６は、生物反応槽３内のＭＬＳＳ濃度ρｓをＭＬＳＳセンサ１４により検出する（Ｓ１）。検出されたＭＬＳＳ濃度ρｓが閾値ρ１以下の場合（Ｓ２）、制御手段１６は、流出ポンプ１２又は流出弁１１−１〜１１−ｎを制御することにより、生物反応槽３からの排水流量を減少させ（Ｓ３）、ステップＳ６へ移行する。
【００４５】
一方、ステップＳ２で、検出されたＭＬＳＳ濃度ρｓが閾値ρ１よりも大きい場合、制御手段１６は、ＭＬＳＳ濃度ρｓと閾値ρ２とを比較する（Ｓ４）。ＭＬＳＳ濃度ρｓが閾値ρ２以上の場合、制御手段１６は、流出ポンプ１２又は流出弁１１−１〜１１−ｎを制御することにより、生物反応槽３からの排水流量を増加させ（Ｓ５）、ステップＳ６へ移行する。
【００４６】
以上のステップＳ１〜Ｓ５までの制御により、生物反応槽３内のＭＬＳＳ濃度は微生物の繁殖に最適なＭＬＳＳ濃度の範囲をρ１〜ρ２に維持される。
【００４７】
次に、ステップＳ６において、制御手段１６は、流出側の導管６内を流れる生物処理液中のＳＳ濃度ρｐをＳＳセンサ１５により検出する（Ｓ６）。次いで、制御手段１６は、ＳＳ濃度ρｐと閾値ρ３とを比較する（Ｓ７）。ＳＳ濃度ρｐが閾値ρ３よりも小さいならば、ステップＳ１に戻る。また、ＳＳ濃度ρｐが閾値ρ３以上ならば、制御手段１６は、流出ポンプ１２又は流出弁１１−１〜１１−ｎを制御することにより、生物反応槽３からの排水流量を減少させ（Ｓ８）、ステップＳ１に戻る。
【００４８】
以上のステップＳ６〜Ｓ８までの制御により、流出側の導管６から排水される生物処理液におけるＳＳ濃度は、最大許容値をρ３以下に維持される。
【００４９】
図４は、ステップＳ３，Ｓ８における排水流量を減少させる制御の一例を示すフローチャートである。ステップＳ３，Ｓ８においては、まず、制御手段１６は、流出ポンプ１２の回転数が最低回転数か否かを検査し（Ｓ１１）、最低回転数であれば、流出弁１１−１〜１１−ｎを閉方向に作動させることにより排水流量を減少させる（Ｓ１２）。最低回転数でなければ、流出ポンプ１２の回転数を減少させることにより排水流量を減少させる（Ｓ１３）。これにより、生物反応槽３からの生物処理液の排水量を減少させることができる。
【００５０】
図５は、ステップＳ５における排水流量を増加させる制御の一例を示すフローチャートである。ステップＳ５においては、まず、制御手段１６は、流出弁１１−１〜１１−ｎが全開か否かを検査し（Ｓ１５）、全開でなければ、流出弁１１−１〜１１−ｎを開方向に作動させることにより排水流量を増加させる（Ｓ１６）。全開ならば、流出ポンプ１２の回転数を増加させることにより排水流量を増加させる（Ｓ１７）。これにより、生物反応槽３からの生物処理液の排水量を増加させることができる。
【００５１】
図６は、本発明の活性汚泥処理システムと先に述べた従来法による活性汚泥処理システムとの懸濁物質（Suspended Solids：以下「ＳＳ」という。）の槽間の移動を比較したものである。図６（ａ）は、図７で説明した活性汚泥処理システムの代表的な例、図６（ｂ）は、図８で説明した活性汚泥処理システムの代表的な例、図６（ｃ）は本実施例に係る活性汚泥処理システムの代表的な例である。
【００５２】
図６（ａ）のシステム（図７の活性汚泥処理システム）では、生物反応槽内のＳＳは１００％最終沈澱池に流入する。そして、最終沈澱地でＳＳと処理水が沈降分離され、分離されたＳＳの８０〜９０％が生物反応槽に返送される。そして、１０〜２０％は、余剰汚泥として排出される。このシステムでは、最終沈澱池に、大きな沈降分離能力が求められる。また、最終沈澱池からの汚泥の排出、及び汚泥の返送を行うための配管、ポンプ等の設備が必要とされる。
【００５３】
図６（ｂ）のシステム（図８の活性汚泥処理システム）は、分離膜によって、生物反応槽内の混合液から処理水を分離するため、処理水中のＳＳはほぼ０％となり、すべての汚泥は生物反応槽内に止まる。従って、生物反応槽の内部はＳＳ濃度が過剰となる。そのため、生物反応槽から余剰汚泥を除去する配管、ポンプ等の設備が必要となる。
【００５４】
一方、図６（ｃ）に示した実施例１に係る活性汚泥処理システムでは、排水流量の調節によって、生物反応槽から最終沈澱池に排出されるＳＳの量は比較的自由に設定することができる。従って、例えば、最終沈澱池に排出されるＳＳを１０％未満にしておけば、生物反応槽における余剰汚泥は最終沈澱池に排出されるため、生物反応槽から余剰汚泥を除去する設備は不要となる。また、ＳＳの排出量が少ないので、排水におけるＳＳの濃度は低く、場合によっては最終沈澱池を省略して直接処理水として排水することも可能となる。その結果、設備が簡略化・小型化され、低コストで廃水処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施例１に係る活性汚泥処理システムの構成を表す図である。
【図２】図１における沈降分離ユニット９−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）を表す図である。
【図３】実施例１に係る活性汚泥処理システムの制御手段の動作を表すフローチャートである。
【図４】ステップＳ３，Ｓ８における排水流量を減少させる制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】ステップＳ５における排水流量を増加させる制御の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の活性汚泥処理システムと先に述べた従来法による活性汚泥処理システムとのＳＳの槽間の移動を比較したものである。
【図７】従来の活性汚泥処理システムの構成を表すブロック図である。
【図８】分離膜廃水処理法における生物反応槽回りの構成を表す図である。
【図９】微生物包括固定化法における生物反応槽回りの構成を表す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  活性汚泥処理システム
２  最初沈澱池
３  生物反応槽
４  最終沈澱池
５，６  導管
６−１，６−２，…，６−ｎ  支管
７  流入弁
８  流入ポンプ
９−１，９−２，…，９−ｎ  沈降分離ユニット
１０−１，１０−２，…，１０−ｎ  ジョイント
１１−１，１１−２，…，１１−ｎ  流出弁
１２  流出ポンプ
１３  曝気管
１４  ＭＬＳＳセンサ
１５  ＳＳセンサ
１６  制御手段
２０  沈降分離管
２０ａ  傾斜流路
２１  吸引排水管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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